Pompa hidrolik adalah salah satu komponen terpenting dalam unit tenaga hidrolik. Ia mengubah energi mekanik dari motor menjadi aliran hidrolik, memungkinkan silinder, motor hidrolik, dan aktuator lainnya untuk beroperasi.
Memilih pompa tidak sekadar mencocokkan tekanan maksimum yang ditunjukkan dalam katalog. Pompa juga harus menyediakan aliran yang diperlukan, mencocokkan kecepatan motor, beroperasi secara efisien di bawah siklus beban yang sebenarnya, dan tetap kompatibel dengan minyak hidrolik serta lingkungan operasional.
Pompa yang dipilih dengan tidak tepat dapat menyebabkan gerakan lambat, kebisingan yang berlebihan, temperatur minyak yang tinggi, kelebihan beban motor, tekanan yang tidak stabil, atau kegagalan komponen yang prematur.
Panduan ini menjelaskan faktor-faktor utama yang perlu dipertimbangkan saat memilih pompa hidrolik untuk unit tenaga.
Tentukan Persyaratan Sistem Hidrolik
Sebelum memilih jenis pompa atau displacement, tentukan bagaimana sistem hidrolik akan beroperasi.
Informasi utama meliputi:
- Tekanan kerja yang diperlukan
- Tekanan sistem maksimum
- Kebutuhan laju aliran
- Kecepatan motor
- Tipe dan jumlah aktuator
- Kecepatan silinder atau motor yang dibutuhkan
- Siklus tugas
- Jenis oli hidrolik
- Suhu operasi
- Persyaratan kebisingan
- Ruang instalasi
Pompa harus dipilih sesuai dengan siklus operasi yang sebenarnya, tidak hanya berdasarkan kebutuhan teoritis maksimum.
Sebagai contoh, sebuah press hidrolik mungkin memerlukan tekanan tinggi tetapi aliran relatif rendah saat menekan. Sebuah platform pengangkat mungkin memerlukan tekanan sedang dan aliran yang lebih tinggi saat mengangkat. Sebuah sistem industri yang beroperasi terus menerus biasanya memerlukan pompa yang lebih efisien dan tahan lama dibandingkan dengan paket tenaga hidrolik mini yang beroperasi secara interval.
Tentukan Aliran Pomp yang Diperlukan
Aliran pompa menentukan seberapa cepat silinder hidrolik atau motor hidrolik bergerak.
Untuk silinder hidrolik, aliran yang dibutuhkan dapat diperkirakan dari area silinder dan kecepatan yang diinginkan:
Aliran = Area silinder × Kecepatan silinder
Ketika menggunakan satuan metrik:
Q = A × v × 60
Dimana:
- Q = laju aliran dalam L/menit
- A = area silinder efektif dalam m²
- v = kecepatan silinder dalam m/s
Sebagai contoh, sebuah silinder dengan diameter 100 mm yang bergerak pada kecepatan 60 mm/s memerlukan sekitar 28,3 L/menit aliran teoritis.
Dalam praktiknya, pompa yang dipilih juga harus mempertimbangkan kehilangan volumetrik, kebocoran internal, kehilangan katup, dan perubahan viskositas oli.
Jika beberapa silinder beroperasi secara bersamaan, hitung total aliran berdasarkan urutan gerakan yang sebenarnya.
Hitung Displacement Pompa yang Diperlukan
Setelah aliran yang dibutuhkan diketahui, pemindahan pompa dapat diperkirakan dari kecepatan motor:
Pemindahan pompa = Aliran yang dibutuhkan × 1.000 ÷ Kecepatan pompa ÷ Efisiensi volumetrik
Dimana:
- Displacement pompa diukur dalam cc/rev
- Aliran diukur dalam L/menit
- Kecepatan pompa diukur dalam rpm
Misalkan unit tenaga hidraulik memerlukan 30 L/menit, kecepatan motor adalah 1.450 rpm, dan efisiensi volumetrik yang diperkirakan adalah 90TP3T.
Displacement yang diperlukan adalah:
30 × 1.000 ÷ 1.450 ÷ 0,90 = sekitar 23 cc/rev
Pompa akhir harus dipilih dari displacement standar yang tersedia dan diperiksa terhadap data kinerja produsen.
Memilih pompa yang terlalu besar tidak selalu menguntungkan. Pompa yang terlalu besar mungkin memerlukan motor yang lebih besar, menghasilkan aliran berlebihan, dan menghasilkan panas yang tidak perlu.
Konfirmasi Penilaian Tekanan Pompa
Pompa harus sesuai untuk tekanan kerja normal dan tekanan maksimum sistem.
Peringkat ini harus dibedakan secara jelas:
- Tekanan nominal: cocok untuk operasi kontinu normal
- Tekanan maksimum: diizinkan untuk periode operasional terbatas
- Tekanan puncak: tekanan sementara yang disebabkan oleh guncangan atau pergantian katup
Sebuah pompa tidak boleh beroperasi terus-menerus pada tekanan puncak katalognya.
Tekanan yang dipilih juga harus memperhitungkan kerugian melalui katup, filter, selang, manifold, dan pendingin.
Jika sebuah aktuator memerlukan 180 bar pada port silinder, pompa mungkin perlu memasok tekanan sedikit lebih tinggi untuk mengkompensasi kerugian ini.
Pengaturan katup pelepas harus tetap berada dalam rentang yang diizinkan dari pompa dan komponen sistem lainnya.
Pilih Jenis Pompa Hidrolik yang Tepat
Tiga jenis pompa yang paling umum digunakan dalam unit tenaga hidrolik adalah pompa gigi, pompa baling-baling, dan pompa piston.
Pompa Gear
Pompa gigi banyak digunakan dalam paket tenaga hidrolik mini dan unit hidrolik industri standar.
Keunggulan mereka meliputi:
- Konstruksi yang sederhana
- Ukuran kompak
- Biaya relatif rendah
- Keandalan yang baik
- Pemeliharaan yang mudah
- Cocok untuk sistem dengan perpindahan tetap
Mereka umum digunakan dalam trailer pembuangan, leveler dok, peralatan pengangkat, mesin pertanian, dan sistem penanganan material.
Namun, pompa gigi biasanya menghasilkan lebih banyak kebisingan dan pulsasi tekanan dibandingkan dengan pompa vanes atau pompa piston.
Pompa Vane
Pompa vanes sering dipilih ketika kebisingan yang lebih rendah dan aliran yang lebih halus penting.
Keunggulan mereka meliputi:
- Keluaran aliran yang halus
- Kebisingan operasi yang lebih rendah
- Efisiensi baik pada tekanan sedang
- Kesesuaian untuk mesin industri
Mereka sering digunakan dalam alat mesin, peralatan pabrik, press hidrolik, dan sistem dalam ruangan.
Pompa vanes biasanya memerlukan minyak yang lebih bersih dan lebih sensitif terhadap viskositas yang tidak sesuai dibandingkan dengan pompa gigi dasar.
Pompa Piston
Pompa piston biasanya digunakan dalam sistem tekanan tinggi, efisiensi tinggi, atau sistem yang beroperasi secara terus menerus.
Keunggulan mereka meliputi:
- Kemampuan tekanan tinggi
- Efisiensi tinggi
- Opsi perpindahan variabel
- Kontrol aliran dan tekanan yang akurat
- Kesesuaian untuk sistem pemantauan beban
Mereka banyak digunakan dalam press hidrolik besar, mesin berat, bangku pengujian, dan sistem industri canggih.
Kekurangan mereka meliputi biaya yang lebih tinggi, kompleksitas yang lebih besar, dan persyaratan penyaringan yang lebih ketat.
Pompa Displacement Tetap vs Pompa Displacement Variabel
Pompa dengan perpindahan tetap menyediakan hampir jumlah minyak yang sama per putaran.
Ini cocok ketika:
- Permintaan aliran relatif konstan
- Sistemnya sederhana
- Pengendalian biaya sangat penting
- Operasi bersifat intermittent
Pompa perpindahan variabel menyesuaikan outputnya sesuai dengan permintaan sistem.
Ini cocok ketika:
- Permintaan aliran berubah selama siklus mesin
- Sistem berjalan secara terus-menerus
- Efisiensi energi sangat penting
- Kompensasi tekanan atau deteksi beban diperlukan
- Pembangkitan panas harus dikurangi
Untuk sistem dengan permintaan aliran yang berubah, pompa variabel dapat mengurangi energi yang terbuang melalui throttling atau katup pelepas.
Namun, biaya yang lebih tinggi dan pengendalian yang lebih kompleks mungkin tidak diperlukan untuk aplikasi pengangkatan sederhana atau tugas bersifat intermittent.
Sesuaikan Pompa Hidrolik dengan Motor
Pompa dan motor harus dipilih bersama.
Daya hidrolik dapat diperkirakan sebagai:
Daya hidrolik = Tekanan × Aliran ÷ 600
Dimana:
- Tekanan diukur dalam bar
- Aliran diukur dalam L/menit
- Daya diukur dalam kW
Sebagai contoh, sistem yang beroperasi pada 180 bar dan 30 L/menit memerlukan:
180 × 30 ÷ 600 = 9 kW
Karena pompa, motor, dan kopling tidak efisien 100%, peringkat motor yang sebenarnya harus lebih tinggi daripada daya hidrolik teoritis.
Pemilihan motor juga harus mempertimbangkan:
- Memulai di bawah beban
- Tekanan maksimum
- Tegangan dan frekuensi
- Siklus tugas
- Suhu lingkungan
- Faktor layanan motor
Motor yang terlalu kecil dapat menyebabkan overheating, memicu perlindungan listrik, atau gagal mencapai tekanan yang dibutuhkan.
Periksa Viskositas Minyak, Kondisi Suction, dan Kebersihan
Viskositas oli hidrolik mempengaruhi efisiensi pompa, pelumasan, kinerja hisap, dan kebocoran internal.
Oli yang terlalu kental dapat meningkatkan resistensi hisap dan menyebabkan kavitas saat startup. Oli yang terlalu tipis dapat meningkatkan kebocoran internal dan mengurangi pelumasan.
Saluran hisap harus pendek, ukuran yang tepat, dan bebas dari belokan yang tidak perlu. Pipa hisap yang terhambat dapat menyebabkan kebisingan, aliran tidak stabil, dan kerusakan pompa yang prematur.
Kebersihan oli juga penting. Pompa gear umumnya lebih toleran terhadap kontaminasi dibandingkan dengan pompa piston presisi, tetapi semua pompa memerlukan filtrasi yang sesuai dan kondisi perakitan yang bersih.
Kesalahan Umum dalam Memilih Pompa Hidrolik
Kesalahan umum termasuk:
- Memilih pompa hanya berdasarkan tekanan maksimum
- Memilih ukuran pemindahan yang terlalu besar
- Mengabaikan siklus tugas
- Menggunakan tekanan puncak sebagai tekanan kontinu
- Mengabaikan kondisi hisap
- Memilih pompa terpisah dari motor
- Gagal mempertimbangkan suhu dan viskositas oli
Pompa, motor, tangki, katup, filtrasi, dan sistem pendingin harus selalu dirancang sebagai satu kesatuan unit daya hidrolik yang lengkap.
Informasi yang Harus Diberikan kepada Pemasok HPU Anda
Untuk mendapatkan rekomendasi yang akurat, berikan:
- Aplikasi mesin
- Tekanan kerja dan maksimum
- Aliran yang diperlukan
- Tegangan motor, frekuensi, dan kecepatan
- Spesifikasi silinder atau motor hidrolik
- Kecepatan aktuator yang diperlukan
- Siklus tugas
- Tipe oli
- Suhu operasi
- Ruang instalasi
- Metode kontrol
- Persyaratan kebisingan atau filtrasi
Data aplikasi yang lengkap membantu mencegah pompa dari ukuran yang terlalu besar, terlalu kecil, atau tidak cocok untuk mesin.
Kesimpulan
Memilih pompa hidrolik untuk unit daya memerlukan lebih dari sekadar memilih peringkat tekanan dari katalog.
Pompa yang benar harus memberikan aliran yang diperlukan pada kecepatan motor yang tersedia, beroperasi dengan aman pada tekanan kerja, sesuai dengan siklus tugas, dan tetap kompatibel dengan oli, sistem filtrasi, desain hisap, dan lingkungan operasi.
Pompa roda gigi seringkali cocok untuk sistem yang kompak dan hemat biaya. Pompa vane bermanfaat ketika operasi yang lebih tenang dan halus diperlukan. Pompa piston biasanya dipilih untuk peralatan bertekanan tinggi, efisiensi tinggi, atau operasi yang kontinu.
AiSoar merancang dan memproduksi unit daya hidrolik kustom berdasarkan persyaratan tekanan, aliran, motor, tangki, katup, kontrol, dan instalasi pelanggan. Menyediakan data operasional yang lengkap selama tahap penawaran membantu memastikan bahwa pompa dan sistem hidrolik lengkap dicocokkan dengan benar ke mesin.
